无人机航测技术在工程测量中的应用

发表时间:2021/3/29   来源:《城镇建设》2021年1期   作者:吴永跃
[导读] 21世纪以来,科学技术不断发展,众多先进科技手段出现

        吴永跃
        新疆维吾尔自治区第一测绘院  新疆 昌吉  831100
        摘要:21世纪以来,科学技术不断发展,众多先进科技手段出现。在工程测量领域中,无人机航测技术的投入能够准确采集数据信息,大幅度提高了工程测量的效率。其精准测绘和分析处理数据的能力受到重视,在该领域中的应用前景极大。
        关键词:无人机航测技术;工程测量;应用
        引言
        随着我国经济社会可持续发展,无人机航测技术已被广泛应用。无人机航测技术不仅可以有效的提升工程测量效率,还可以保证测量数据的准确性,促使测量工程安全顺利的开展。无人机技术的广泛应用是当今社会发展的必然趋势与潮流。本文系统概述了无人机航测技术知识,希望本文内容能帮助更多人们了解无人机,进而推动无人机技术进步与发展。
        1.无人机航测技术的原理
        无人机是一种无线电设备控制或者是植入程序的一种小型飞行器。使用无人机技术进行工程测量需要高分辨率的摄影仪器或机载激光雷达和处理的技术支持,无人机驾驶飞行器上搭载了负载数码相机以及数码摄录机等数字影像设备进行拍摄和记录,通过影像数据处理技术进行影像同步传输,实现了对地面信息的获取以及监测。无人机航测系统对工程进行测量主要依靠高分辨率影像数据的快速处理和反馈,需要实时对地观测能力以及处理信息的能力,因此无人机航测技术需要影像信息采集系统和影像信息处理系统的支撑。影像信息采集系统包括飞行控制系统和地面监控系统,无人机在空中构建航空立体成像时,无人机沿着飞行线获得垂直的航空像片,航向的重叠一般为70%,旁向重叠大概为50%。像片重叠的具体含义是对间隔相同距离的2个不同位置进行同一目标的拍摄。对获取的这些信息进行处理需要相当出色的数据文件整合能力,将无人机实时拍摄的大量像片进行整理,即对这些像片的质量进行检测,整理航带,对相片进行预处理和更正等。当前进行工程测量的无人机中的遥感信息处理系统一般由空中三角测量系统和三维建模系统构成,空中三角测量系统在工程测量中发挥着重要作用,是保证测量精度的关键。空中三角测量系统首先将经过研讨确定的航带进行整理和融合,确定相互之间的关系,然后对影像进行内定向,通过对无人机拍摄影像的连接点布局进行分析,像控点量测以及平差计算来构成全面的三维立体模型,实现模型定向,最后生成核线影像。从工程实际应用的角度来看,无人机航测技术是现代比较先进和完善的信息采集方式之一,保证测量精度的前提下,降低了对周围环境的要求,本身也具备操作简单、方便快捷的优点。相关的工程技术人员在使用无人机航测进行工程测量之前要先对无人机进行质量检测和性能测试,对存在的问题和异常情况及时处理。
        2.无人机航测技术在工程测量中的应用
        2.1对布设进行控点
        无人机航测技术在运用时,需将实际情况作为依据,实现有效布设,合理区分整个工程。针对不同地点,运用定点测量方式,确定间隔多少米设置一个采集点,然后将实际情况作为依据,对采集点的数量进行确定。定点测量方式属于测量工程当中的重要测量手段。在具体实施时,可以将工程划分为几个部分,工程中如果出现了山谷、高原等不同地形,需根据具体要求进行科学、合理规划,保证定点的严格性。这一技术在使用时和传统方式相比,能够在较大程度上减少地形影响产生的误差,利用高清摄像头增强航拍画面的整体清晰度。在此过程中,可以利用自动或者是手动方式确定采集点,增强定点测量在实施时的专业性。一般情况下,如果遇到雷雨天气或者是沙尘暴天气,无人机工作会受到不良影响,得出的测量结果也难以保证准确性。


        2.2复杂条件中的无人机
        在野外的复杂地质条件下、水利工程的建设过程中,测量环境具有危险性,如湍急河段、险滩的测量难度大,测量人员得到的数据精准性低;河流弯曲度和盆地、峡谷中的水域深浅不一,难以测量;森林中植物茂密、毒虫众多,对测绘人员人身安全威胁大,以上都是导致工程建设进度慢的重要原因。基于此,运用无人机航测技术对整个工程的空间进行了精准测量,缩短了测量时间,不仅可以进一步提高测量质量,同时还可以提高测量人员的人身安全保障质量。简单来说,无人机测绘技术的应用大幅度减小了人工测量的工作量和工作范围。操作人员仅需手中操控飞行中的无人机进行航空拍摄、数据采集。为提升无人机遥感技术的应用效果,我国研发出的实用性极强、价值高的“低空无人飞行器航测遥感系统”,在低空数码相机系统的配合下,对飞行过程中因机械振动产生的误差进行分析处理,保证了测量数据和测绘影像的精准度,有效提高了无人机航测技术水平。
        2.3在水污染治理工程中的应用
        当前,我国环境治理中水污染比较严重,在湖泊河流中,蓝藻等水生物生长非常快,导致水质的污染,造成水中的缺氧,从而导致动植物的大面积死亡。因此,对于检测蓝藻是否过度繁殖,是非常有意义的。在水污染治理过程中,在蓝藻经常出现的地方设置测试点,检测蓝藻的生长情况,并保证在恶劣环境中可以进行检测。而无人机在此过程中发挥着非常重要的作用,无人机航测可以对水域进行监测控制,通过高清摄像机拍摄传输数据,为水污染的治理提供宝贵的数据资料。在数据采集过程中,可以通过无人机与人工结合的方式进行,最大限度的保证数据的准确性。在无人机中使用的摄像机都是变焦镜头,因此还需要对变焦进行定焦,找到畸变参数与焦距间的联系,从而可以进行准确测量。无人机在水污染工程中的作用,必将使水污染治理获得更好的效果。
        3.无人机航测技术的优点
        无人机航测技术有很多优点,主要表现在:第一,拥有较高的应急性能。在我国工程测量过程中经常出现一些突发应急事件,一些相关部门和企业通常会采用传统的人机航测方法,进行新的工程测量以解决问题,但该方法需要投入非常高的成本费用,而且天气和地势因素也会严重影响工程测量的进度和准确程度,进而使工程面临巨大的风险和挑战。而无人机航测技术在工程测量中可以完全规避这种风险,有效的解决可能出现的各种难题。第二,较短的周期和较低的成本投入。无人机航测技术中的创新应用与发展,缩减了人工运用无人机技术的时间。此外,无人机航测技术的创造与应用成本都比较低,节省投资费用,降低相关部门或企业的经济负担,利用该技术优势获得最大的经济效益。第三,保证较高的数据准确率。无人机航测工程测量过程中,通过安装高分辨率的相机获取清晰度较高的影像资料,进而提高工程测量质量与水平。此外,无人机航测技术有较高的灵活性,可以航测到人机航测无法航测的数据信息,确保数据信息的完整与全面。总之,无人机不仅外观轻巧灵活,而且操作简单容易。
        结语
        总之,无人机航测技术和传统技术之间相比,有很多优势,随着航拍技术的不断提高,越来越多的领域会使用到无人机。无人机在工程测量中的运用,促进了测量效率的提升。在实际运用时,需考虑到无人机的实际特点以及应用要点,保证操作时的正确性,进而使数据在采集时的精准度得到充分保证,推动工程的顺利完成。因此在工程测量中,应加强对无人机航测技术的运用,使测量质量与效果得到充分保证。
        参考文献
        [1]仝红菊,江峻毅,胡守超.无人机PPK技术在电力工程中的应用[J].测绘通报,2018(S1):113-116+121.
        [2]朱海斌,王妍,李亚梅.基于无人机的露天矿区测绘研究[J].煤炭工程,2018,50(10):171-175.
        [3]孔文琼,张瑜都.测绘新技术在建筑工程测量中的应用[J].粘接,2019,040(008):87-91.
        [4]王丽霞,王晨辉,刘招,etal.像控点刺点影像选取对无人机测量精度的影响[J].科学技术与工程,2019,19(10):242-245.
        [5]林华国,黄俊光,张立丽.利用无人机倾斜摄影技术试算法量测岩体结构面产状[J].工程勘察,2019(11).
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: